KR101841975B1 - 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치 - Google Patents

속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101841975B1
KR101841975B1 KR1020160080664A KR20160080664A KR101841975B1 KR 101841975 B1 KR101841975 B1 KR 101841975B1 KR 1020160080664 A KR1020160080664 A KR 1020160080664A KR 20160080664 A KR20160080664 A KR 20160080664A KR 101841975 B1 KR101841975 B1 KR 101841975B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
displacement
measuring
moving
velocity
Prior art date
Application number
KR1020160080664A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180001788A (ko
Inventor
김종문
권준용
Original Assignee
주식회사 디에스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디에스텍 filed Critical 주식회사 디에스텍
Priority to KR1020160080664A priority Critical patent/KR101841975B1/ko
Publication of KR20180001788A publication Critical patent/KR20180001788A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101841975B1 publication Critical patent/KR101841975B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02—Sliding-contact bearings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/486—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by photo-electric detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 리니어 엑추에이터를 이용하여 선형 운동을 발생시키면서 별도의 변위 센서를 이용하여 발생된 선형 운동의 속도를 계산할 수 있는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치에 관한 것으로, 길이 방향으로 선형 운동의 경로를 제공하는 가이드레일부; 상기 가이드레일부에 결합되어 상기 길이 방향으로 이동가능하게 설치된 이동부; 상기 이동부를 상기 길이 방향으로 이동시키는 구동부; 상기 이동부의 변위를 측정하는 변위 측정부; 상기 구동부 및 상기 변위 측정부를 제어하고, 상기 변위 측정부에서 측정한 변위를 입력받으며, 입력받은 변위 및 상기 구동부의 활성화 시간에 따라 상기 이동부의 속도를 계산하는 제어부를 포함한다.

Description

속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치{VELOCITY MEASURABLE APPARATUS FOR PRODUCING LINEAR MOTION}
본 발명은 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 리니어 엑추에이터(Linear Actuator)를 이용하여 선형 운동을 발생시키면서 별도의 변위 센서를 이용하여 발생된 선형 운동의 속도를 계산할 수 있는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치에 관한 것이다.
대상물을 선형 운동시키는 리니어 액추에이터는, 물건의 이송에 사용될 뿐만 아니라, 이동 블록 등이 선형 왕복 운동할 수 있도록 하고, 이동 블록 위에 속도계 등 검사 대상품을 배치하여, 이동 블럭의 속도와 속도계에 의해 측정된 속도를 비교하여 속도계의 품질을 검증하는 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.
종래의 리니어 액추에이터를 이용한 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치는, 주로 수평 또는 수직의 왕복 운동을 이용하므로 운동 방향 전환 시 이동 블럭의 속도 측정에 있어서 많은 잡음이 발생할 수 있고, 이동 블럭의 실제 이동에 따라 속도 또는 가속도를 계산하지 않고 이동 블럭을 운동시키는 모터에서 전송하는 값을 이용하여 속도 또는 가속도를 계산하므로 검사 대상품 검증 시 측정 속도의 비교 분석에 오류가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 제10-1564960호
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 단방향의 선형 운동을 이용하여 리니어 액추에이터의 이동 블럭의 방향 전환 시 발생할 수 있는 잡음을 최소화하는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 변위 센서를 이용하여 리니어 액추에이터의 이동 블럭의 실제 속도를 실시간으로 계측함으로써, 검사 대상품에 대한 검증의 신뢰성을 높일 수 있는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치는, 길이 방향으로 선형 운동의 경로를 제공하는 가이드레일부; 상기 가이드레일부에 결합되어 상기 길이 방향으로 이동가능하게 설치된 이동부; 상기 이동부를 상기 길이 방향으로 이동시키는 구동부; 상기 이동부의 변위를 측정하는 변위 측정부; 상기 구동부 및 상기 변위 측정부를 제어하고, 상기 변위 측정부에서 측정한 변위를 입력받으며, 입력받은 변위 및 상기 구동부의 활성화 시간에 따라 상기 이동부의 속도를 계산하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 변위 측정부는, 상기 이동부를 향해 레이저를 조사하여 변위를 측정하는 레이저 거리 측정부일 수 있다.
또한, 상기 변위 측정부는, 상기 가이드 레일부에 설치되어, 상기 이동부의 이동 경로를 변위로서 계측할 수 있다.
한편, 상기 변위 측정부는, 상기 이동부를 향해 레이저를 조사하여 제1 변위를 측정하는 레이저 거리 측정부; 및 상기 가이드 레일부에 설치되어, 상기 이동부의 이동 경로를 제2 변위로서 계측하는 리니어 스케일러를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 변위 및 상기 제2 변위를 처리하여 상기 이동부의 속도를 계산할 수 있다.
또한, 상기 이동부 상에 배치된 시료로부터 속도를 입력받는 시료 측정부; 및 상기 시료 측정부로부터 상기 시료의 속도를 입력받고, 상기 제어부로부터 상기 이동부의 속도를 입력받으며, 상기 시료의 속도 및 상기 이동부의 속도를 비교하여 상기 시료의 성능을 분석하는 분석부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이동부가 등가속 운동을 하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 일정 간격으로 이격된 상태를 유지하는 다수개의 체결홀이 상하방향으로 관통형성되는 상판, 상기 상판과 일정 간격 이격되는 하판 및 상기 이격된 상판과 상기 하판을 연결하여 상기 상판과 상기 하판 사이에 공간을 형성하는 광학 테이블을 더 포함하고, 상기 가이드레일부는 상기 체결홀에 의해 상기 광학 테이블에 결합될 수 있다.
또한, 상기 레이저 거리 측정부는 상기 체결홀에 의해 상기 광학 테이블에 결합될 수 있다.
본 발명은 단방향의 선형 운동을 이용하여 리니어 액추에이터의 이동 블럭의 방향 전환 시 발생할 수 있는 잡음을 최소화하고, 변위 센서, 바람직하게는 2종의 변위 센서를 이용하여 리니어 액추에이터의 이동 블럭의 실제 속도를 실시간으로 계측함으로써, 검사 대상품에 대한 검증의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치에 사용되는 리니어 액추에이터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치의 동작을 나타낸 그래프이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치에 구비되는 리니어 액추에이터를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 도시한 도면으로, 본 발명의 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치는, 가이드레일부(110), 이동부(120), 구동부(130), 광학 테이블(200), 변위 측정부(310, 320), 제어부(400), 분석부(500) 및 시료 측정부(600)를 포함할 수 있다.
선형 운동을 제공하는 리니어 액추에이터는, 가이드레일부(110), 이동부(120) 및 구동부(130)를 포함한다.
가이드레일부(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 이동부(120)의 선형 운동의 경로를 제공한다. 이 때, 가이드레일부(110)는, 그 내부에 구동축을 구비하고, 구동부(130)가 구동축을 회전시킴에 따라 구동축의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 이동부(120)가 선형으로 이동될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
이동부(120)는, 가이드레일부(110)에 결합되어 가이드레일부(110)의 길이 방향으로 이동가능하게 설치된다. 여기서, 이동부(120)는, 구동부(130)의 구동 제어에 따라 단방향 운동, 왕복 운동, 등속 운동, 등가속 운동 등이 가능하나, 검사를 위해서는 단방향 등가속 운동을 제공하는 것이 바람직하다.
구동부(130)는, 제어부(400)의 제어에 의해 이동부(120)를 가이드레일부(110)의 길이 방향으로 이동시킨다. 즉, 구동부(130)는, 리니어 엑츄에이터의 모터로서, 제어부(400)의 제어에 의해 구동함과 아울러 구동에 의해 생성되는 전기적인 신호를 제어부(400)로 출력할 수 있다.
광학 테이블(Optical Table)(200)은, 일정 간격으로 이격된 상태를 유지하는 다수개의 체결홀이 상하방향으로 관통형성되는 상판, 상판과 일정 간격 이격되는 하판 및 이격된 상판과 하판을 연결하여 상판과 하판 사이에 공간을 형성한 소정의 두께를 갖는 테이블일 수 있다. 여기서, 광학 테이블(200)은, 실험용 광학 기계나 정밀 기계 등이 상면에 안착되고, 상면에 안척되는 광학기계 및 정밀기계 등이 별도의 체결도구를 통해 테이블 보드에 고정되되, 외부에서 전달되는 진동을 감쇄시킬 수 있다. 즉, 가이드레일부(110) 또는 레이저 거리 측정부(310)가 광학 테이블(200) 상판의 체결홀에 의해 광학 테이블(200)에 결합됨에 따라, 가이드레일부(110) 또는 레이저 거리 측정부(310)는 외부 진동 등의 영향을 적게 받을 수 있다.
레이저 거리 측정부(310)는, 이동부(120)의 변위를 측정하는 변위 측정부의 일례로서, 이동부(120)를 향해 레이저를 조사하여 변위를 측정한다. 여기서, 레이저 거리 측정부(310)는, 연속발진형 레이저를 이동부(120)에 조사하거나, 연속발진형 레이저를 변조하여 이동부(120)에 조사한 후, 이동부(120)에 반사되어 돌아온 광선을 원래 조사한 레이저와 비교하여 거리(310a) 또는 속도를 측정하는 방식을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 이동부(120)에 거울이 설치된 경우에는 간섭성이 좋은 레이저를 이용하여 반사된 광선과 원래의 광선을 간섭시켜서 간섭 무늬에 따라 거리를 측정할 수도 있다.
제어부(400)는, 구동부(130) 및 레이저 거리 측정부(310)를 제어하고, 레이저 거리 측정부(310)에서 측정한 변위를 입력받으며, 입력받은 변위 및 구동부(130)의 활성화 시간에 따라 이동부(120)의 속도를 계산한다. 즉, 제어부(400)는, 내부에 시간 계수 동작을 수행하는 구성요소를 구비하고, 시간 계수 동작에 따라 구동부(130)의 활성화 시간을 측정하여 이동부(120)가 이동한 시간을 계산하고, 레이저 거리 측정부(310)에서 제공받은 거리를 계산한 시간으로 나누어 이동부(120)의 속도를 실시간으로 계산할 수 있다.
한편, 제어부(400)는, 구동부(130)를 제어하여 이동부(120)가 단방향 운동, 왕복 운동, 등속 운동, 등가속 운동 등을 수행하도록 하는 것이 가능하나, 속도계 등의 정확한 검증을 위해서는 이동부(120)가 단방향 등가속 운동을 수행하도록 구동부(130)를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 분석부(500)는, PC 등 연산 기능을 제공하는 장비로서, 제어부(400)와 공통되는 동기화 신호에 의해 제어부(400)와 동기를 맞추어 분석 동작을 수행하고, 제어부(400)로부터 실제 측정된 이동부(120)의 속도 및 구동부(130)에 설정된 이동부(120)의 속도를 제공받으며, 실제 속도와 설정된 속도를 비교하여 리니어 액추에이터의 이상 유무를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 도시한 도면으로, 도 2에 도시된 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치와 중복되는 구성요소에 대해서는 편의상 설명을 생략한다.
리니어 스케일러(320)는, 레이저 거리 측정부(310)와 마찬가지로 이동부(120)의 변위를 측정하는 변위 측정부의 일례로서, 가이드레일부(110)에 설치되어, 이동부(120)의 이동 경로(120a)를 변위로서 계측할 수 있다.
이때, 제어부(400)는, 구동부(130) 및 리니어 스케일러(320)를 제어하고, 리니어 스케일러(320)에서 측정한 변위를 입력받으며, 입력받은 변위 및 구동부(130)의 활성화 시간에 따라 이동부(120)의 속도를 계산할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치를 도시한 도면으로, 도 2 및 도 3에 도시된 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치와 중복되는 구성요소에 대해서는 편의상 설명을 생략한다.
이동부(120)의 운동에 대하여, 레이저 거리 측정부(310) 및 리니어 스케일러(320)로 각각 변위를 측정하고, 이를 제1 변위 및 제2 변위로서 제어부(400)에 전송할 수 있다.
이때, 제어부(400)는, 제1 변위 및 제2 변위를 동시에 고려하여 이동부(120)의 속도를 계산할 수 있는데, 제1 변위 및 제2 변위의 평균값, 제1 변위에 높은 가중치를 둔 제1 변위 및 제2 변위의 가중 평균값, 제2 변위에 높은 가중치를 둔 제1 변위 및 제2 변위의 가중 평균값 등 다양한 방식으로 제1 변위 및 제2 변위를 처리하여 이동부(120)의 속도를 계산할 수 있으며 그 방식에 한정되지 않는다.
한편, 제어부(400)는, 속도계 등 시료(10)의 성능을 정확히 측정하기 위하여 이동부(120)가 등가속 운동, 더욱 상세하게는, 단방향 등가속 운동을 하도록 구동부(130)를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 분석부(500)는, 시료 측정부(600)로부터 시료(10)의 속도를 입력받고, 제어부(400)로부터 이동부(120)의 속도를 입력받으며, 시료(10)의 속도 및 이동부(120)의 속도를 비교하여 시료(10)의 성능을 분석할 수 있다.
시료 측정부(600)는, 분석부(500)의 제어에 의하여 이동부(120) 상에 배치된 시료(10)로부터 속도를 입력받고, 입력된 속도를 분석부(500)로 출력할 수 있다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치의 동작을 나타낸 그래프로서, 도 1 내지 도 5a를 참조하여 본 발명의 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치의 동작에 관하여 설명하면 다음과 같다.
제어부(400)를 통하여 리니어 엑추에이터에 소정의 속도(V0)를 설정하면 도 5a에 도시된 바와 같이 T1에서 T0로 시간이 경과함에 따라 이동부(120)의 속도가 증가하게 되고, 설정된 속도(V0)가 되면 그 속도를 일정하게 유지하게 된다. 이 때, 리니어 엑추에이터의 가이드레일부(110)의 길이가 한정되어 있으므로 설정된 속도(V0)를 계속 유지할 수는 없다.
즉, 리니어 엑추에이터의 가이드레일부(110)의 길이가 한정되어 있으므로, 이동부(120)는 시간이 경과함에 따라 도 5b에 도시된 바와 같이 왕복 운동을 하게된다. 도 5b에 도시된 바에 의하면, 이동부(120)는 설정된 속도(V0)에 이를 때(T0)까지 속도가 증가되다가 이후에 감속되면서 소정의 시간(T2)에는 속도가 0이 되고, 이러한 과정이 반복된다. 이때, 변곡점(도 5b에 도시된 그래프의 동그라미 표시 부분)에 해당하는 부분에서는 다양한 주파수 성분의 개입으로 인하여 시료(10)의 검증에 사용하기에는 적당하지 않을 수 있다. 따라서, 분석부(500)는, 이동부(120)가 단방향 등가속 운동을 수행하는 구간만을 이용하여 시료(10)의 검사를 수행하는 것이 바람직하다. 이때, 도 5a에 도시된 이동부(120)가 단방향 등가속 운동을 수행하는 구간(T1 ~ T0)에서 실제로 이동부(120)가 등가속 운동을 수행하는지 검증하기 위하여 레이저 거리 측정부(310) 또는 리니어 스케일러(320)를 이용할 수 있다.
도 5c는 도 5a에 도시된 그래프를 시간과 거리(s)의 함수로 변환하여 도시한 그래프로서, T1에서 T0로 시간이 경과함에 따라 이동부(120)가 가속하게 되고, 설정된 속도(V0)가 되면 그 이후에는 이동부(120)가 등속 운동을 하게 된다. 여기서, 그래프가 선형이 아니므로, 레이저 거리 측정부(310) 또는 리니어 스케일러(320)를 이용하여 실시간으로 이동부(120)의 거리를 측정한 후, 측정값을 이용하여 정확한 이동부(120)의 속도를 역산하는 것이 바람직하다. 즉, 도 5c에 도시된 실선과 같은 형태의 등가속 운동에 따른 거리 증가의 함수 그래프를 그리는 것이 이상적이나 장비 이상 등으로 점선과 같은 형태의 그래프를 그릴 수도 있으므로 레이저 거리 측정부(310) 또는 리니어 스케일러(320)의 측정값을 이용하여 속도를 산출하는 것이 바람직하다.
또한, 소정의 시간(T0) 이후의 이동부(120)의 등속 구간은, 분석부(500)가 실제 측정된 이동부(120)의 속도 및 구동부(130)에 설정된 이동부(120)의 속도를 이용하여 리니어 엑추에이터의 상태를 검증하는 데에 사용될 수 있다. 즉, 제어부(400)에 소정의 속도를 설정하고, 레이저 거리 측정부(310) 또는 리니어 스케일러(320)를 이용하여 계산한 이동부(120)의 속도와 비교하여 리니어 엑추에이터 등의 상태를 확인할 수 있다.
도 5d 및 도 5e는 제어부(400)에 설정되는 리니어 엑추에이터의 속도를 V0로 했을때 시간대별(T1, T2, T3, T4)로 나타나는 리니어 엑추에이터의 반응 속도(0, V1, V2, V3) 및 레이저 거리 측정부(310) 또는 리니어 스케일러(320)에 의해 측정된 거리(0, D1, D2, D3)를 나타낸 그래프이다. 분석부(500)에서는 이와 같은 데이터를 제어부(400)를 통하여 실시간으로 수집하고 분석함으로써 특정 시간의 정밀한 속도를 계산할 수 있을 뿐 아니라 등가속 구간 및 그 이후의 등속 구간을 이용하여 계산된 속도를 비교 및 검증할 수 있다.
즉, 도 5d에 도시된 바와 같이 제어부(400)에 설정되는 리니어 엑추에이터의 속도(V0)를 향하여 일정한 가속도로 속도가 증가하고 있는 구간(T1 ~ T0)에서, 1차 함수의 그래프를 그리게 되므로, 구간 내의 속도를 연속적으로 계산할 수 있다. 이와 동시에, 도 5e에 도시된 그래프의 기울기를 이용하여 하기 수학식 1 및 수학식 2에서와 같이 소정의 시간 간격에서의 속도를 계산할 수 있는 바, 이동부(120)가 실제로 등가속으로 이동하고 있는지 검증할 수 있다.
Figure 112016062309618-pat00001
Figure 112016062309618-pat00002
즉, 시료(10)의 특성을 정확히 측정하기 위하여 이동부(120)가 등가속으로 이동한다는 것이 전제되어야 하는 바, 도 5d 및 도 5e에 도시된 바와 같은 설정값 및 측정값을 비교하여 기기를 검증한 후에 측정 동작을 수행할 수 있다.
이러한 개시된 기술인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 개시된 기술의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
110: 가이드레일부
120: 이동부
130: 구동부
200: 광학 테이블
310, 320: 변위 측정부
400: 제어부
500: 분석부
600: 시료 측정부

Claims (7)

  1. 길이 방향으로 선형 운동의 경로를 제공하는 가이드레일부;
    상기 가이드레일부에 결합되어 상기 길이 방향으로 이동가능하게 설치된 이동부;
    상기 이동부를 상기 길이 방향으로 이동시키는 구동부;
    상기 이동부의 변위를 측정하는 변위 측정부;
    상기 구동부 및 상기 변위 측정부를 제어하고, 상기 변위 측정부에서 측정한 변위를 입력받으며, 입력받은 변위 및 상기 구동부의 활성화 시간에 따라 상기 이동부의 속도를 계산하는 제어부;
    상기 이동부 상에 배치된 시료로부터 속도를 입력받는 시료 측정부; 및
    상기 시료 측정부로부터 상기 시료의 속도를 입력받고, 상기 제어부로부터 상기 이동부의 속도를 입력받으며, 상기 시료의 속도 및 상기 이동부의 속도를 비교하여 상기 시료의 성능을 분석하는 분석부를 포함하는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 변위 측정부는,
    상기 이동부를 향해 레이저를 조사하여 변위를 측정하는 레이저 거리 측정부인 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 변위 측정부는,
    상기 가이드 레일부에 설치되어, 상기 이동부의 이동 경로를 변위로서 계측하는 리니어 스케일러인 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 변위 측정부는,
    상기 이동부를 향해 레이저를 조사하여 제1 변위를 측정하는 레이저 거리 측정부; 및
    상기 가이드 레일부에 설치되어, 상기 이동부의 이동 경로를 제2 변위로서 계측하는 리니어 스케일러를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 변위 및 상기 제2 변위를 처리하여 상기 이동부의 속도를 계산하는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 이동부가 등가속 운동을 하도록 상기 구동부를 제어하는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    일정 간격으로 이격된 상태를 유지하는 다수개의 체결홀이 상하방향으로 관통형성되는 상판, 상기 상판과 일정 간격 이격되는 하판 및 상기 이격된 상판과 상기 하판을 연결하여 상기 상판과 상기 하판 사이에 공간을 형성하는 광학 테이블을 더 포함하고,
    상기 가이드레일부는 상기 체결홀에 의해 상기 광학 테이블에 결합되는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 레이저 거리 측정부는 상기 체결홀에 의해 상기 광학 테이블에 결합되는 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치.
KR1020160080664A 2016-06-28 2016-06-28 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치 KR101841975B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160080664A KR101841975B1 (ko) 2016-06-28 2016-06-28 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160080664A KR101841975B1 (ko) 2016-06-28 2016-06-28 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180001788A KR20180001788A (ko) 2018-01-05
KR101841975B1 true KR101841975B1 (ko) 2018-03-27

Family

ID=61001922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160080664A KR101841975B1 (ko) 2016-06-28 2016-06-28 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101841975B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075933A (ja) * 1998-08-31 2000-03-14 Nikon Corp ステージ駆動装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075933A (ja) * 1998-08-31 2000-03-14 Nikon Corp ステージ駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180001788A (ko) 2018-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104931218B (zh) 一种非接触式测量柔性结构的模态振型的系统
RU2440569C1 (ru) Устройство для неразрушающего испытания материала испытуемого предмета с помощью ультразвуковых волн
CN104964805B (zh) 一种测量柔性结构的弯曲和扭转模态振型的方法
CN106064279A (zh) 一种激光打标、漂白装置及其加工方法
CN106940172A (zh) 一种测量带钢宽度的系统及其测量方法
US20140168005A1 (en) Pulse radar ranging apparatus and ranging algorithm thereof
JP5800289B2 (ja) 型締装置の管理システム
JP2012098213A (ja) 転がり直動要素用稼働状態監視装置および転がり直動要素の稼働状態監視方法
JP5482741B2 (ja) レーザガス分析装置
KR101841975B1 (ko) 속도 측정이 가능한 선형 운동 발생 장치
EP3199946A1 (en) Deformation detecting device
IT201900018086A1 (it) Macchina per la lavorazione di lamiere e relativo metodo di lavorazione
CN102538954B (zh) 基于直线电机的振动检定装置及其振动检定方法
CN105891531A (zh) 测量激光扫描速度的测量方法
TWI638251B (zh) Modal detection system
CN114112132B (zh) 一种激光超声测量梯度残余应力的系统和方法
CN207301320U (zh) 一种测试小车及多机测试装置
CN104819688B (zh) 高速磁振荡装置
TW201617534A (zh) 利用內嵌式感測模組判別滾珠螺桿進給系統之二滑軌間平行度的方法
CN202471239U (zh) 一种基于直线电机的振动检定装置
EP2623952A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Oberflächenrissen
JP6396943B2 (ja) 非接触振動測定による故障診断装置及び方法
KR101839219B1 (ko) 선형 가변 차동 변환기용 측정 장치
JP2017040605A (ja) 移動検査装置及びこれを用いた移動検査方法
Zhou et al. Sensorless evaluation for a computer numerical control machine tool slide level using an empirical mode decomposition method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant